MIDAS/Civil2006 による FEM解析のご紹介

MIDAS/Civil2006 による
FEM解析のご紹介
今日、ご紹介する解析は・・・
１．ＭIDAS/Civil 2006によるＦＥＭ解析例
１）円筒タンクの応力解析
２）鋼製橋脚 隅角部の解析
３）その他の解析事例
２．ＰＣ橋の水和熱解析
１．ＭIDAS/Civil 2006によるＦＥＭ解析例
１）円筒タンクの応力解析
２）鋼製橋脚 隅角部の解析
３）その他の解析事例
２．ＰＣ橋の水和熱解析
１）円筒タンクの応力解析
１）円筒タンクの応力解析
Midas/Civilでは自動メッシュ生成機能があり、
ウィザード形式（対話形式）で任意の形状を用意
にメッシュ作成する事ができます。
四角柱
円柱
球体
ドーム
１）円筒タンクの応力解析
← 寸法入力
分割数 →
板厚→
１）円筒タンクの応力解析
ウィザード形式による荷重入力
１）円筒タンクの応力解析
土圧による荷重
躯体慣性力による荷重
１）円筒タンクの応力解析
各応力のコンター図
任意断面の断面力図
１）円筒タンクの応力解析
まとめ：ウィザード形式（対話式）による簡単な操作
自動メッシュ生成機能
自動荷重生成機能
１．ＭIDAS/Civil 2006によるＦＥＭ解析例
１）円筒タンクの応力解析
２）鋼製橋脚 隅角部の解析
３）その他の解析事例
２．ＰＣ橋の水和熱解析
２）鋼製橋脚 隅角部の解析
２）鋼製橋脚 隅角部の解析
２）鋼製橋脚 隅角部の解析
特徴２：線形結合が可能、切断面によるグラフ作成機能
異種要素の線形結合
切断図による自動グラフ作成機能
１．ＭIDAS/CivilによるＦＥＭ解析例
１）円筒タンクの応力解析
２）鋼製橋脚 隅角部の解析
３）その他の解析事例
２．ＰＣ橋の水和熱解析
３．その他の解析事例
7m
斜角・偏戴荷重が作用する
ＢＯＸカルバートの解析例
8m
25m
Θ=30
３．その他の解析事例
斜角・偏戴荷重が作用する
ＢＯＸカルバートの解析例
３．その他の解析事例
4m
5m
4m
橋台延長床版の応力解析
12m
橋台延長床版の応力解析
３．その他の解析事例
橋台延長床版の応力解析
３．その他の解析事例
橋台延長床版の応力解析
３．その他の解析事例
立抗の応力解析
１．ＭIDAS/Civil2006によるＦＥＭ解析例
１）円筒タンクの応力解析
２）鋼製橋脚 隅角部の解析
３）その他の解析事例
２．ＰＣ橋の水和熱解析
３．水和熱解析
エクストラドーズド橋の柱頭部
ＰＣラーメン橋の柱頭部
ＰＣラーメン橋の柱頭部
３．水和熱解析
水和熱解析とは・・・
コンクリートを打設する時に、水とセメント
の水和反応によって生じる発熱現象
↑
水和熱反応
コンクリート打設後の若材令時において、
発生が予測される亀裂を想定した熱伝導、
応力解析を実施し、事前に適切な処置をする。
３．水和熱解析
＊）コンクリート標準示方書（施工編）より抜粋
コンクリート工事のほぼ
全ての工程に影響を与える
３．水和熱解析
温度解析のワークフロー
解析モデルの作成
条件の見直し
↓
熱伝導解析
↓
応力解析
↓
解析結果の検討・結果評価
↓
ひび割れ対策
・セメント量の変更
・パイプクーリング
・脱型時期の見直し
↓
補強鉄筋量の算出
３．水和熱解析
AutoCADなどの図面データからジオメトリを
インポートし、解析モデルのアウトラインを作成する。
３．水和熱解析
解析条件の設定
外気温：T0
q
η
q = η（Tc – T0）
コンクリート温度：Tc
◆温度解析で扱う熱物性
・熱伝導率 [W/m℃] 固体→固体
・比熱[kJ/kg℃]
・断熱温度上昇量[℃]
・初期温度[℃]
・熱伝達率η [W/m2℃] 固体→流体
・外気温
◆応力解析で扱う力学的特性
・線膨張係数[/℃]
・設計基準強度[N/mm2]
・圧縮強度式[N/mm2]
・引張強度式[N/mm2]
・弾性係数式[N/mm2]
・ポアソン比
◆その他の条件
・クリープ、乾燥収縮
・施工順序
３．水和熱解析
解析条件の設定
３．水和熱解析
水和熱解析における３つのポイント
温度分布
応力分布
ひび割れ指数
３．水和熱解析
水和熱解析における３つのポイント
温度分布
応力分布
ひび割れ指数
３．水和熱解析
水和熱解析における３つのポイント
温度分布
応力分布
ひび割れ指数
ひび割れ指数 Ｉcr(t)＝ftk(t)／σt(t)
ＥＸ：ひび割れ発生確率を２５％以下に
したい場合は、安全係数を1.45とする。
３．水和熱解析
解析の注意点
・解析時間間隔
打込み開始直後、型枠脱型直後は細かくする。（１ｈ∼３ｈ程度）
・要素サイズ
外気に触れる型枠表面、打継ぎ目付近、その他着目したい箇所
ご静聴ありがとうございました。